结构钢的室温蠕变及其对疲劳裂纹扩展的影响

发布时间：2024-03-17 10:11

　　随着测量技术的发展和要求精度的提高,人们发现即使在较低的同系温度(T/T_m＜0.2)下,许多工程结构钢如不锈钢、管线钢、高强钢等在承受恒定载荷作用时,变形量也会随着时间的延长而增加,该现象被称为室温蠕变。而且这种时间相关的变形已经引发了一些技术问题,相应的研究工作逐渐被重视起来。尤其是对于存在应力集中的情况,即使在名义应力较低的条件下,在某些严重应力集中区域也可能会累积较大室温蠕变变形,而且室温蠕变的发生势必会改变材料原有的组织状态,进而会对其后的性能产生影响。许多工程结构部件常常处于波动载荷和恒定载荷随机交替的复杂载荷状态下服役,载荷和环境等因素共同作用诱发的裂纹萌生、扩展是最终导致构件失效的主要形式之一。如果在恒定载荷过程中裂纹尖端区域发生时间相关的变形,将会改变该区域内的应力应变状态,从而会对随后波动载荷作用下的疲劳裂纹扩展行为产生影响。研究室温蠕变对疲劳裂纹扩展行为的影响对建立能够处理复杂服役条件的疲劳可靠寿命预测模型具有重要意义。本文选用X70管线钢(体心立方结构)和SUS304不锈钢(面心立方结构)两种工程结构钢,利用光滑试样、缺口试样和紧凑拉伸试样,...

【文章页数】：150 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图2.1X70管线钢显微组织

0号、800号、1200号和1500号砂纸打磨后，行抛光，之后分别用4%的硝酸酒精溶液对X70混合物，其体积比为1:3)对SUS304不锈钢MEF4A光学金相显微镜对组织进行观察。L为厚度方向。东输”工程中使用的国产X70管线钢的三维条件下，X70管线钢由细小的针状铁素体组成。世....

图2.2X70管线钢热处理后的显微组织

大连理工大学博士学位论文为了研究热处理状态对室温蠕变及疲劳裂纹扩展等现象的影响，对X70管线钢进了正火和回火处理。正火处理选择在960℃的条件下保温1小时，之后将试样从炉中出，空冷至室温。退火处理同样是在960℃的条件下保温1小时，只是随后炉冷至室温图2.2给出了正火和退火热处理....

图2.3SUS3O4不锈钢显微组织

图2.3SUS3O4不锈钢显微组织Fig.2.3MierostluctoreofSUS304stainlessste及其对疲劳裂纹扩展的影响规律，研究种机加工试样，其中包括光滑圆形(矩样(具有一定程度的应力集中，缺口角具有严重的应力集中)。的具体尺寸如图2.4所示，直径为Slnl....

图4.16SUS304不锈钢中位错的透射电镜形貌

温蠕变后的位错组态深入理解结构钢的室温蠕变机理和形变诱发马氏体在SUS304不锈透射电镜对变形后的SUS304不锈钢光滑试样与缺口试样进行了温蠕变后SUS304不锈钢中不同区域的位错形貌。其中图4.16a为，可见晶粒内部大量的位错己经相互缠结形成局部的位错网络，在的位错密度也不均....

本文编号：3930872